Caracterización no-destructiva de una unión soldada de acero microaleado API X60 y X65 con envejecimiento artificial

Abstract

The effect of artificial aging on two welded joints of micro-alloyed steels of the type API 5L grades X-60 and X-65 was studied. The characterization was carried out with nondestructive techniques such as: conventional ultrasound and Eddy currents (Eddy). In order to accelerate the natural aging of the welded joints, isothermal aging treatments were performed at a temperature of 300 °C with times ranging from 3 to 30 hours in the X-60 grade and from 3 to 45 h in the X-65 grade. The nondestructive characterization by means of ultrasound was carried out in three representative zones of each welded joint, namely: base material, heat affected Zone and weld bead to obtain the variations that the aging causes in the steel. Where contact measurements showed greater sensitivity to aging and to microstructural changes than Foucault (Eddy) currents. The microstructural characterization was carried out by electron microscopy of transmission electron microscopy using carbon replicas of each aging time and of each of the three zones of interest in the welded joint to observe the formed precipitates as well as their evolution in order to compare to the results of the NDE techiques a relationship and a model which allows to know the approximate time it takes to use the pipe in the field.

Se estudió el efecto del envejecimiento artificial en dos uniones soldadas de aceros micro-aleados API 5L grados X-60 y X-65. Estas se caracterizaron con técnicas no destructivas tales como: ultrasonido convencional y corrientes de Foucault (Eddy). Con la finalidad de acelerar el envejecido natural de las uniones soldadas, se realizaron tratamientos de envejecimiento isotérmico a una temperatura de 300 °C en ambas uniones soldadas; por tiempos que van de 3 hasta 30 en el acero grado X-60 y por tiempos que van de 3 hasta de 45 horas en el acero grado X-65. La caracterización no destructiva por medio de ultrasónico fue realizada a cada una de las probetas en las tres zonas representativas de la unión soldada, el material base, la zona afectada por el calor y el cordón de soldadura para obtener las variaciones que el envejecido causa en el acero. Donde las mediciones por contacto mostraron mayor sensibilidad al envejecimiento y a los cambios microestructurales que las corrientes Foucault (Eddy). Se realizó la caracterización microestructural por microscopia electrónica de transmisión y de barrido usando réplicas de carbón de cada tiempo de envejecido y de cada una de las tres zonas en la unión soldada para observar los precipitados formados y su evolución para posteriormente compararla con los resultados de ultrasonido, se obtuvo la relación y un modelo el cual permite conocer el tiempo aproximado que lleva en uso la tubería en campo.